[发明专利]一种高速导向滤波器在FPGA平台的实现装置

摘要

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种高速导向滤波器在FPGA平台的实现装置。本发明的装置包括四个均值滤波器boxfilter1～boxfilter4、一个FIFO、一个延迟器和若干个加法器、乘法器、除法器。本发明解决了现有技术难以在FPGA平台上实现向导滤波的技术问题，设计并使用“boxfilter”均值滤波器，实现高速滤波算法，且滤波窗口大小实时可调整。

主权项

一种高速导向滤波器在FPGA平台的实现装置，包括四个均值滤波器boxfilter1～boxfilter4、一个FIFO、一个延迟器和若干个加法器、乘法器、除法器，其特征在于：向导图像分别输入至boxfilter1、boxfilter2和FIFO，通过boxfilter1得到向导图像在以点i为中心的窗口内所有点的像素均值通过boxfilter2得到向导图像在以点i为中心的窗口内所有点的像素值平方的均值通过一个乘法器和一个加法器依据式(3)得到向导图像在以点i为中心的窗口内的方差通过一个加法器和一个除法器依据式(2)得到线性变换系数ak；通过延迟器的像素均值和通过加法器的线性变换系数ak输入至一个乘法器，依据式(2)得到线性变换系数bk；线性变换系数ak、bk分别通过boxfilter3、boxfilter4得到线性变换系数均值经过FIFO缓存的向导图像和线性变换系数均值输入至一个乘法器，其处理结果与线性变换系数均值输入至一个加法器，完成式(1)所示向导滤波：qi=ak‾pi+bk‾=1|w|·Σk,i∈wk(akpi+bk),∀i∈wk---(1)]]>ak=σk2σk2+ϵbk=(1-ak)pk‾---(2)]]>σk2=1|w|Σi∈wkpi2-(1|w|Σi∈wkpi)2=pi2‾-(pi‾)2---(3)]]>式中，pi为向导图像中点i的像素值；qi为输出图像中点i的像素值；wk为一个窗口；|w|为窗口wk内像素的个数；k为wk窗口中每个像素点；i为wk窗口中正在处理的像素点；为向导图像在窗口wk内的方差；为向导图像在窗口wk内的均值；ε为平滑系数。